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Verfahren zur Erzeugung von gegen Wasser und wässerige Lösungen widerstandsfähigen Asbest- zementfabrikaten.
Es ist bekannt, dass Asbestzementfabrikate-das sind Kunststeinmassen aus etwa 85% Zement und etwa 15% Faserasbest (oder anderen Faserstoffen)-gegen die Einwirkung von Wasser nicht genügend unempfindlich sind, u. zw. besonders dann nicht, wenn das Wasser sehr rein ist, oder wenn es chemisch wirksame Stoffe, insbesondere Sulfate, enthält. Die Ursache dafür ist der Gehalt des Zementes an freiem
Kalkhydrat oder die während des Abbindens und der Erhärtung erfolgende Ausscheidung von Kalkhydrat aus dem Zement, das naturgemäss leicht durch Wasser, Säuren u. dgt. ausgewaschen wird. Dieser
Umstand machte die Absestzementfabrikate insbesondere für die Verwendung zu Flüssigkeitsbehältern oder Leitungsröhr6n nur unter besonderer Vorsicht benutzbar.
Um diesen Umständen abzuhelfen, hat man schon vorgeschlagen, dem Zement natürliche oder künstliche Puzzolane zuzusetzen, doch wurde hiebei höchstens ein Teil des Kalkhydrates von den Puzzolanen gebunden. Wollte man eine vollständige Unschädlichmachung des Kalkhydrates erzielen, so müsste man die Erzeugnisse eine so lange Erhärtezeit durchmachen lassen, dass dieser Ausweg praktisch ausgeschlossen war.
Demgegenüber wird nach vorliegender Erfindung so verfahren, dass man dem Zement fein verteilte kieselsäurehältige Stoffe zugibt, und dass man die fertig geformten Erzeugnisse nach dem Abbinden der Einwirkung gespannten Dampfes aussetzt.
Es sei hiezu bemerkt, dass hier unter Zement alle der Natur der Sache nach in Betracht kommenden Bindemittel verstanden werden, insbesondere Portlandzement, Schlackenzement und Puzzolanzement mit hoher Erhärtungsfähigkeit, Romanzement oder sonstige Naturzemente. Als kieselsäurehaltige Stoffe kommen in Betracht insbesondere Quarz, Quarzit, Sandstein, Sand, Kieselgur od. dgl., aber auch stark kieselsäurehaltige andere Mineralien, wie z. B. Granit, schliesslich auch Schlacken, künstliche oder nattier- liche Puzzolane od. dgl.
Da Voraussetzung für die Herstellung des hier beschriebenen Erzeugnisses die Verwendung von faserigem Asbest ist, und da das Verfahren nicht die Herstellung von Mauersteinen od. dgl., sondern die von Röhren, Platten od. dgl. betrifft, kann es auch nicht mit der Erzeugung von Kalksandsteinen od. dgl. verglichen werden, wobei kieselige Sande od. dgl. mit Kalk umhüllt, gepresst und schliesslich unter Erhaltung ihres körnigen Gefüges in Dampf gehärtet werden. Kalksandsteinmaterial kann man seiner Natur nach nicht zu Röhren od. dgl. verarbeiten, wobei also auch die erwähnten Anforderungen an deren Widerstandsfähigkeit gegen Wasser oder Lösungen nicht in Frage kommen. Bei Asbestzementschiefer, einem völlig andersartigen Werkstoff, stand man aber vor der Notwendigkeit, sie erfüllen zu müssen.
Auch ist die Verwendung von gespanntem Dampf zur Härtung der Formlinge keineswegs eine Massnahme, deren Übertragung aus der Kalksandsteinindustrie auf die Behandlung von Asbestzement nahe gelegen hätte. Asbestzementfabrikate, die sonst nur aus Asbest und Zement bestehen, lassen sich nämlich durch gespannten Dampf nicht mit Erfolg härten, weil hiedurch ihre Festigkeit und ihre Wasser- durchlässigkeit stark beeinträchtigt werden. Es war nicht vorauszusehen, dass sich Asbestzementfabrikate von nach vorliegender Erfindung abgeänderter Zusammensetzung mit grossem Erfolge durch Dampf härten und in eine den angegebenen Anforderungen entsprechende Form überführen lassen.
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Die Mengen der kieselsäurehaltigen Zusehläge werden erfindungsgemäss derart gewählt, dass stets mindestens 60% des Zementes durch feinverteilte und aufs innigste mit dem Zement vermischte kiesel- säurehaltige Materialien ersetzt sind. Im Zweifelsfalle über die ausreichende zuzusetzende Menge der kiesel- säurehaltigen Zuschläge kann diese leicht durch einen einfachen Versuch ermittelt werden, wobei es darauf ankommt, dass aller freier Kalk des Zementes durch die Kieselsäure gebunden wird, ein Überschuss von Kieselsäure aber nicht schadet.
Die erforderliche Menge an fein gemahlenen Zuschlägen mischt man dem Zement oder der Mischung aus Zement und Asbest bei. Man kann auch den Zement und den kieoeligen Zuschlag bereits gemeinsam vermahlen, so dass das fertige Gemisch etwa die gleiche Mahlfeinheit besitzt, wie gewöhnlicher Zement.
Der Mischung aus Zement und kieseligem Zuschlag ist dann der Asbest zuzusetzen. Eine feine Mahlung von Zement und Zuschlag ist immer nötig, da es sich hier ja nicht darum handelt, Sand od. dgl. mit Zement zu umhüllen, sondern diese beiden Stoffe in innige chemische Wechselwirkung zu bringen.
Beispiele :
1. Das Bindemittel besteht aus 20-30 Gewichtsteilen Portlandzement und 80-70 Gewichtsteilen Puzzolanen ; für die Fabrikation dienen 80-85 Teile dieses Bindemittels und 20-15 Teile Asbest.
2. Das Bindemittel besteht aus 20-30 Gewichtsteilen Portlandzement und 80-70 Gewichtsteilen Quarz ; für die Fabrikation dienen 80-85 Teile dieses Bindemittels und 20-15 Teile Asbest.
Die so zusammengesetzten : Mischungen werden in bekannter Weise zu Asbestzementformstüeken verformt und nach dem Abbinden einige Stunden lang der Wirkung gespannten Wasserdampfes ausgesetzt. Das Abbinden kann durch mässige Wärme beschleunigt werden. Im Härtekessel treten die erwünschten Umsetzungen rasch und vollständig ein, und es wird eine praktisch wasserundurchlässige und gegen die Einwirkung der in Betracht kommenden Chemikalien höchst beständige Masse erhalten, die geeignet ist, der Verwendung von Asbestzementerzeugnissen ein neues, weites Feld zu eröffnen.
Selbstverständlich kann statt eines einheitlichen Zementes auch eine Mischung mehrerer Zemente benutzt werden ; ebenso wird der Gegenstand der Erfindung nicht berührt, wenn dem Zement Weisskalk od. dgl. zugemischt wird.
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Process for the production of asbestos cement products that are resistant to water and aqueous solutions.
It is known that asbestos cement products - these are artificial stone masses made of about 85% cement and about 15% fiber asbestos (or other fibrous materials) - are not sufficiently insensitive to the action of water, u. Especially not if the water is very pure or if it contains chemically active substances, especially sulphates. The reason for this is the free content of the cement
Hydrated lime or the excretion of hydrated lime from the cement during setting and hardening, which naturally can easily be caused by water, acids and the like. dgt. is washed out. This
That circumstance made absest cement products especially for use in liquid containers or conduits usable only with special care.
In order to remedy these circumstances, it has already been proposed to add natural or artificial pozzolans to the cement, but in this case at most a part of the hydrated lime was bound by the pozzolans. If one wanted to render the hydrated lime completely harmless, the products would have to undergo such a long hardening time that this way out was practically impossible.
In contrast, according to the present invention, the procedure is such that finely divided silicic acid-containing substances are added to the cement, and that the finished molded products are exposed to the action of tensioned steam after they have set.
It should be noted here that cement is understood here to mean all binders that come into consideration by their nature, in particular Portland cement, slag cement and pozzolan cement with a high hardening capacity, Roman cement or other natural cements. Substances containing silica are particularly quartz, quartzite, sandstone, sand, kieselguhr or the like, but also other minerals with a high silica content, such as. B. granite, finally slag, artificial or natural pozzolans or the like.
Since the prerequisite for the production of the product described here is the use of fibrous asbestos, and since the process does not involve the production of bricks or the like, but rather that of tubes, plates or the like, it cannot be used with the production of Sand-lime bricks or the like are compared, where pebble sands or the like are coated with lime, pressed and finally hardened in steam while maintaining their granular structure. By its nature, sand-lime brick material cannot be processed into tubes or the like, so the aforementioned requirements for resistance to water or solutions are also out of the question. With asbestos-cement slate, a completely different material, one was faced with the necessity of having to meet them.
In addition, the use of pressurized steam to harden the bricks is by no means a measure that could have been transferred from the sand-lime brick industry to the treatment of asbestos cement. Asbestos-cement products, which otherwise only consist of asbestos and cement, cannot be cured successfully by high-pressure steam because their strength and water permeability are severely impaired. It was not foreseeable that asbestos cement products of a composition modified according to the present invention could be cured with great success by steam and converted into a form corresponding to the specified requirements.
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According to the invention, the amounts of silica-containing additives are chosen such that at least 60% of the cement is always replaced by finely divided silica-containing materials that are thoroughly mixed with the cement. In case of doubt about the sufficient amount of silica-containing aggregates to be added, this can easily be determined by a simple experiment, whereby it is important that all free lime in the cement is bound by the silica, but an excess of silica does not harm.
The required amount of finely ground aggregates is mixed with the cement or the mixture of cement and asbestos. You can also grind the cement and the granular aggregate together so that the finished mixture has about the same fineness of grind as ordinary cement.
The asbestos must then be added to the mixture of cement and pebbly aggregate. A fine grinding of cement and aggregate is always necessary, since it is not a question of coating sand or the like with cement, but of bringing these two substances into intimate chemical interaction.
Examples:
1. The binder consists of 20-30 parts by weight of Portland cement and 80-70 parts by weight of pozzolans; 80-85 parts of this binder and 20-15 parts of asbestos are used for manufacture.
2. The binder consists of 20-30 parts by weight of Portland cement and 80-70 parts by weight of quartz; 80-85 parts of this binder and 20-15 parts of asbestos are used for manufacture.
The mixtures composed in this way are shaped in a known manner to form asbestos-cement moldings and, after setting, are exposed to the action of tensioned water vapor for a few hours. Setting can be accelerated with moderate heat. The desired reactions occur quickly and completely in the hardening kettle, and a mass which is practically impermeable to water and highly resistant to the action of the chemicals in question is obtained, which mass is suitable for opening up a new, broad field for the use of asbestos-cement products.
Of course, a mixture of several cements can also be used instead of a single cement; Likewise, the subject matter of the invention is not affected if white lime or the like is added to the cement.